У медведей в крови обнаружилась способность впадать в спячку

У медведей в крови обнаружилась способность впадать в спячку

Японские ученые наблюдали увеличение мышечной массы в культивируемых клетках скелетных мышц человека, наполненных сывороткой спящих черных медведей, подтверждая, что уникальные факторы, активируемые в крови этих существ зимой, запускают их замечательную способность предотвращать мышечную атрофию, несмотря на месяцы бездействия.

Зимующие медведи могут лежать в своей берлоге от пяти до семи месяцев в году без еды и питья. У людей достаточно всего трех недель бездействия, чтобы вызвать потерю мышечной массы . Со временем это приводит к заболеваниям, связанным с малоподвижным образом жизни, таким как ожирение и диабет, и даже к ранней смерти. Медведи, однако, переживают спячку с ограниченной потерей мышечной массы, минимальной метаболической дисфункцией и неповрежденными физическими функциями.

«Феномен «используй или потеряй» является общепринятым физиологическим принципом для скелетных мышц, которые очень пластичны в ответ на функциональные потребности. Неиспользование обычно приводит к потере скелетных мышц и метаболической дисфункции у многих видов животных , включая людей . — пояснил первый автор исследования Мицунори Миядзаки, доцент Высшей школы биомедицинских и медицинских наук Хиросимского университета.

«Напротив, животных, впадающих в спячку, вероятно, лучше описывать как находящихся в состоянии «не использовать, но не терять», поскольку существует потенциальная устойчивость к мышечной атрофии в условиях длительного неиспользования».

Исследование, проведенное совместно с учеными из Университета Хоккайдо, показало, что сыворотка , полученная из крови спящих японских черных медведей , ослабляет «механизм разрушения», контролирующий мышечную деградацию. Их выводы были опубликованы в журнале PLOS ONE.

Мышечная масса обычно определяется динамическим балансом между «синтезом» и «деградацией» белков. Но поскольку этот баланс нарушается сывороткой спящих медведей, культивируемые мышечные клетки показали значительный рост белка после 24 часов обработки. Это заметное увеличение содержания белка не наблюдалось в культивируемых мышечных клетках, которым вводили сыворотку, собранную во время активного летнего сезона медведей.

Исследователи приписали уменьшенную способность «механизма разрушения» мышц подавленной экспрессии MuRF1 (мышечный RING-finger белок-1), переключателя, запускающего измельчение неиспользуемых мышц. По их мнению, вполне вероятно, что подавление экспрессии MuRF1 было опосредовано активацией оси Akt/FOXO3a (протеинкиназа B/Forkhead box class O 3a), ответственной за усиление синтеза белка.

Они также наблюдали повышенный уровень гормона фактора роста IGF-1 (инсулиноподобный фактор роста-1) в сыворотке спящего медведя. Исследователи идентифицировали его как кандидата вышестоящего фактора, который вызывает активацию оси Akt/FOXO3a. В предыдущих исследованиях сообщалось о сезонных колебаниях концентрации ИФР-1 в сыворотке медведя. Эти исследования показали, что концентрации IGF-1 были самыми высокими в течение активного летнего периода и самыми низкими в начале спящего режима, а затем снова увеличивались ближе к концу спящего режима.

Но позже Миядзаки и его коллеги перенаправили свое внимание в другое место, исправив свои расчеты уровней концентрации IGF-1 в сыворотке спящего медведя. Они сказали, что, возможно, более высокие концентрации IGF-1, наблюдаемые в исследовании, были просто связаны с уменьшением содержания воды в сыворотке, вызванным другими причинами, такими как обезвоживание.

«Мы указали, что «некоторый фактор», присутствующий в сыворотке спящего медведя, может регулировать белковый обмен в культивируемых клетках скелетных мышц человека и способствовать поддержанию мышечной массы . Однако идентификация этого «фактора» еще не достигнута», — Миядзаки. сказал.

Первоначально физиотерапевт, доцент сказал, что ему интересно, почему невозможно построить мышцы, которые не ослабевают, в первую очередь, вместо того, чтобы восстанавливать изношенные мышцы.

«Я хотел провести исследование, которое привело бы к разработке эффективных методов реабилитации и обучения», — сказал Миядзаки, добавив, что именно по этой причине он заинтересовался изучением секретов гибернации.

«Выявив этот «фактор» в сыворотке спящего медведя и выяснив неизученный механизм «мышц, которые не ослабевают даже без использования» у спящих животных, можно разработать эффективные стратегии реабилитации людей и предотвратить прикованность к постели в будущем».

Актуальные новости России и мира